西湖引水工程絮凝剂残留铝盐对沉水植物的影响研究

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本文结合“十二五”国家水专项西湖任务“城市景观湖泊水环境改善技术研究与工程示范”西湖沉水植被恢复具体工作,针对钱塘江引水工程中的絮凝剂铝盐残留问题,研究了铝盐絮凝剂对沉水植物生长的影响、引水工程对西湖水体及底泥中铝含量的影响、铝盐絮凝剂与水流共同作用对沉水植物的影响,以期为西湖富营养化治理提供理论依据。具体研究内容及结果如下:  1.调查研究了西湖引水工程中四个直引水湖区湖心及入水口的铝盐浓度和底泥中Al2O3含量。结果表明:(1)西湖引水工程输入的残留铝盐导致各湖区入水口铝盐含量高于湖心;(2)秋冬季节各湖区湖心、入水口铝盐含量约170±75μg/L,高于春夏季节的60±25μg/L,对西湖水生生物存在一定的潜在危害;(3)西湖底泥中的Al2O3含量在整个湖区趋于均匀分布,未受引水流场明显影响。  2.研究了铝盐絮凝剂(明矾)对西湖常见的沉水植物菹草和金鱼藻生长的影响。结果表明:(1)水中铝盐浓度约300±150μg/L时,菹草生长几乎不受影响,该浓度在菹草耐受范围内;(2)水中铝盐浓度约250±100μg/L时,金鱼藻生长最佳;高于700μg/L时,对金鱼藻的生长存在明显损害;(3)当明矾投加量达到约2.0 mg/L时,水中铝盐浓度明显升高,而持续投加较低浓度明矾(0.8 mg/L)未造成水中铝盐浓度的显著升高。  3.研究了引水流速与铝盐絮凝剂(明矾)共同作用对沉水植物苦草和金鱼藻的影响。结果表明:120±60μg/L浓度的铝盐和约0.05~0.2 m/s的水流流速对苦草、金鱼藻的生长未见明显的直接影响,但可能会影响高温下滋生的丝状藻的分布。  4.研究了沉水植物表面附着物的附着规律、来源及其与底泥的关系。结果表明:(1)0.04~0.2 m/s流速下,沉水植物较易成为附着物受体,附着速率较快,约72 h即可将其茎叶完全包裹;(2)絮凝剂残留铝盐对附着过程有促进作用,有机物质在适当流速及铝盐絮体共同作用下更容易附着于沉水植物茎叶表面,而非简单物理性沉降。
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